考虑进行一个三因素、每个因素有三个水平的试验。如果作全面试验，需作3^3
=
27次。
图:
正交试验设计示意图
若从27次试验中选取一部分试验，常将a和b分别固定在a1和b1水平上，与c的三个水平进行搭配，a1b1c1,a1b1c2,a1b1c3。作完这3次试验后，若a1b1c3最优，则取定c3这个水平，让a1和c3固定，再分别与b因素的三个水平搭配，a1b1c3,a1b2c3,a1b3c3。这3次试验作完以后，若a1b2c3最优，取定b2,c3这两个水平，再作两次试验a2b2c3,a3b2c3,然后与一起比较，若a3b2c3最优，则可断言a3b2c3是我们欲选取的最佳水平组合。这样仅作了8次试验就选出了最佳水平组合。
我们发现，这些试验结果都分布在
立方体的一角，代表性较差，所以按上述方法选出的试验水平组合并不是真正的最佳组合。
如果进行正交试验设计，利用
正交表安排试验，对于三因素三水平的试验来说，需要作9次试验，用“δ”表示，标在图中。如果每个平面都表示一个水平，共有九个平面，可以看到每个平面上都有三个“δ”点，立方体的每条直线上都有一个“δ”点，并且这些“δ”点是均衡地分布着，因此这9次试验的代表性很强，能较全面地反映出全面试验的结果，这就是正交实验设计所特有的均衡分散性。我们正是利用这一特性来合理的设计和安排试验，以便通过尽可能少的试验次数，找出最佳水平组合。编辑本段正交试验设计的过程
1)确定试验因素及水平数;
2)选用合适的正交表;
3)列出试验方案及试验结果;
4)对正交试验设计结果进行分析，包括极差分析和
方差分析;
5)确定最优或较优因素水平组合。正交试验设计法与
遗传算法的联系
（1）正交试验设计法是遗传算法的一种特例，即正交试验设计法是一种初始种群固定的、只使用定向变异算子的、只进化一代的遗传算法。
（2）遗传算法的步骤比正交试验设计法复杂，所需的试验次数也要多于正交试验设计法的试验次数，但它产生的解要优于正交试验设计法产生的解。
（3）遗传算法的隐并行性使得它在处理交互作用项时，效率比正交试验设计法要高。
（4）正交试验设计法可解决一般遗传算法中的最小欺骗问题。